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黄曲霉菌（Aspergillus flavus）,又称黄曲霉、黄曲菌,是一种半知菌类腐生阴性真菌。该真菌是自然环境中较为常见的霉菌,其菌落生长速度较快,常常存在于已经发霉变质的有机物如花生、坚果、玉米等制品中。黄曲霉菌能产生有害的次级代谢产物,主要为黄曲霉毒素（Aflatoxins,AFT）,该毒素对人类和动物的肝脏具有很强的致癌性、致畸性、致突变性以及免疫抑制等作用。黄曲霉毒素B1（AFB1）是已知黄曲霉毒素中毒性最强、污染范围最广的一种,其毒性是剧毒药氰化钾的10倍、砒霜的68倍,微量摄入即可引起急性肝炎、肝细胞坏死和肝癌等疾病。目前已有大量研究证明,植物精油具有较好的抑制黄曲霉菌生长和产毒的效果,且大多数植物精油具有高度生物安全性,符合人们对食品防腐剂安全无毒、无副作用的要求。香芹酚（carvacrol）是牛至和百里香等植物精油的主要成分,为无色至淡黄色的油状液体,可抑制微生物和螨虫的生长。本文对香芹酚在黄曲霉菌生长中的抑制效果以及抑菌机理进行了研究,包括香芹酚诱导黄曲霉菌凋亡的途径,以及对黄曲霉菌基因表达的影响等。主要研究结果如下:1.香芹酚抑制黄曲霉孢子萌发和产毒的作用研究在黄曲霉菌培养液中加入不同浓度的香芹酚,观察黄曲霉孢子的萌发情况,结果表明,浓度为300μg/m L香芹酚可完全抑制孢子萌发,其最小抑制浓度为37.5μg/m L。香芹酚作用后,黄曲霉菌丝形态出现异常,失去重新吸水的能力,菌丝干重与香芹酚浓度呈反比关系。扫描电镜观察发现300μg/m L香芹酚可导致菌丝发生形态异常,造成变形破裂、折叠卷曲等非健康状态。2.香芹酚诱导黄曲霉菌凋亡的研究活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）是细胞凋亡相关的信号分子。本研究利用荧光探针法检测了香芹酚作用后黄曲霉菌胞内活性氧的产生,结果显示37.5μg/m L香芹酚可显著诱导胞内活性氧水平升高,且产生量与香芹酚浓度呈正相关。对硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）两种催化一氧化氮合成的酶进行活力测定,发现300μg/m L香芹酚作用后两种酶的活力出现不同程度的上调,且NR上调幅度高于NOS,推断香芹酚可激活两种酶以催化产生更多的一氧化氮。同时利用Annexin V-FITC/PI双染法对黄曲霉菌丝体的凋亡情况进行研究,发现300μg/m L香芹酚可诱导细胞发生明显凋亡,300μg/m L香芹酚处理4 h可使胞内Caspase-9酶活力显著上调,从而诱导细胞凋亡。3.香芹酚对黄曲霉菌基因表达的影响研究对香芹酚作用后的黄曲霉菌进行转录组学研究,结果表明,Afl R、PKS/NRPS、Ve A、afl G、afl C、afl D、afl F、afl K、afl P、afl Q、afl S、afl U、afl W等毒素合成相关基因表达发生了下调,Rho 2、Atf21、乙醇脱氢酶、亚硫酸盐氧化酶、周质硝酸还原酶等生长发育相关基因也发生不同程度的下调。该结果说明,香芹酚作用后引起毒素合成相关基因和生长发育相关基因表达水平发生改变,从而影响其正常的生理代谢及次级代谢产物的合成途径。4.使用模拟粮仓验证香芹酚抑制毒素合成的效果根据香芹酚的应用方式和模拟粮食的储藏模式来设计建立粮仓模型,利用香芹酚挥发抑制黄曲霉菌的毒素合成。结果显示,对于玉米1.5 m L/250 m L和0.75m L/250 m L,对于花生9 m L/19008 cm3和4.5 m L/19008 cm3的挥发浓度都可有效抑制黄曲霉毒素合成,且具有长效稳定的特点;对于玉米0.375 m L/250 m L,对于花生2.25 m L/19008 cm3的挥发浓度在短时间内效果较好,但不适合长期储存,后期毒素合成量较高,安全程度低。同时,根据对照组数据可知,湿度是影响黄曲霉毒素合成的影响因素。总之,本研究表明,香芹酚对黄曲霉的生长和产毒具有抑制作用,并对其抑制作用机理进行了研究,为进一步探究植物精油的抑菌机理及香芹酚的应用提供了理论基础。